临近地铁及建筑物、构筑物围护桩施工

北京凯德MALL·天宫院基坑东侧围护结构及其主体与地铁接口

施工方案及应急预案汇报中煤地质工程总公司

施工方案汇报目录一、工程概况二、施工方案三、重点难点施工四、监控测量五、应急预案23新源大街思邈路天华街凯德MALL工程位置图天宫院站一、工程概况1.1概况4凯德大厦与地铁平面位置关系地铁区间地铁车站地铁风道(6-6.9m)地铁出入口(3-3.7m)凯德MALL基坑深度20米20m26m1.1概况

5凯德大厦与地铁剖面位置关系（平行区间段）20-26m3.3m地铁区间凯德MALL1.1概况6.5m6凯德大厦与地铁剖面位置关系（平行风道段）凯德MALL地铁风道6-6.9m8m1.1概况13m7凯德大厦与地铁剖面位置关系（平行出入口段）出入口凯德MALL8m3-3.7m12m1.1概况6.5m81.1概况凯德基坑底线旋喷桩底线桩底线桩底线桩底线桩底线地质结构图层间潜水标高15.08米，基坑底线15米9地铁出入口地铁预留接口凯德广场地下二层连接通道连接通道与两端建筑物平面关系3.887m4.6m1.1概况10连接通道平面图地铁出入口凯德大厦地下二层1.1概况11地铁出入口凯德大厦地下二层连接通道连接通道纵剖图1.1概况12连接通道通道剖面图1.1概况131.2重点难点经详细分析资料和现场调研，对本工程的重点及难点总结如下：1、基坑东侧临近地铁4号线天宫院站出入口及风道围护结构施工本工程基坑东侧距离天宫院站风道地下结构6～6.9m，距离天宫院站西北出口为3～3.7m。控制好边坡位移、地铁结构的沉降及位移是本次支护工程的重点。2、与地铁接驳口连接处防水处理新老结构连接处防水施工是一项复杂而细致的工作，从基层处理到防水施工，各个环节必须严格按照设计及规范要求施工，稍有疏忽，会造成接驳处漏水，后期处理费时费力，且效果不理想。3、与地铁接口破除施工凯德大厦与既有地铁结构联通，需在处于运营状态的既有地铁结构上开洞实现联通，施工时需要重点控制，确保地铁安全、正常运营。4、信息化施工地铁施工的精髓在于动态控制，强调信息化施工，监理预警和报警机制，用监测数据指导施工。二、结构设计基坑支护平面布置（一）1.与地铁韩园子站～天宫院站区间并行段围护结构设计

基坑与地铁韩园子站～天宫院站区间并行段长约290m，距离地铁区间平面距离20～26.2m，基坑深度为20m。本处基坑按照一级基坑的要求设计。根据周边环境条件和工程自身的条件，本处基坑围护结构采用上部土钉墙，下部“排桩+锚索”组合式支撑体系。土钉墙高度为5m，墙体坡度为3:1，高度范围内设置4道土钉（砂浆锚杆），坡面采用网喷混凝土进行护坡。排桩采用φ1000mm钻孔灌注桩，桩距1.6m，嵌固深度6.5m，桩顶设置1000mm×1000mm冠梁。锚索垂直设置四道，间距为3.0m，水平方向间距为1.6m，锚索长度为17.5～21.0m。排桩背后在含水层范围采用旋喷桩进行止水，采用二重管工艺，直径φ600mm，桩体咬合150mm。11223344设计范围14二、方案设计基坑支护1-1剖面1-1剖面（地铁区间并行段）基坑主体结构地铁区间并行段长约290m，距离地铁区间平面距离20～26.2m，基坑深度为20m。土钉墙理论破裂角φ1000钻孔灌注桩15二、设计方案基坑支护平面布置（二）2.临近地铁天宫院站风道结构处围护结构设计基坑与地铁天宫院站风道结构距离较近，基坑距离地铁风道地下结构平面距离6～6.9m，基坑深度为20m。根据周边环境条件和工程自身的条件，本处基坑围护结构采用“双排桩+锚索”组合式支撑体系。前排桩采用φ1000mm钻孔灌注桩，桩距1.8m，嵌固深度9m，后排桩与前排桩对齐，排距采用3m，桩顶设置1000mm×1000mm冠梁，前、后排冠梁之间采用间距1.8m的连梁进行连接。桩顶摘帽高度为3m，摘帽范围设置300mm厚钢筋混凝土挡墙。锚索垂直设置四道，间距为2m，水平方向间距为1.8m，锚索长度为21～22.5m。

11223344设计范围二、方案设计基坑支护2-2剖面2-2剖面（临近风道结构北侧）天宫院站2号风道主体结构基坑主体结构基坑深20m，距离地铁风道地下结构平面距离6～6.9m。φ1000钻孔灌注桩钢支撑二、方案设计基坑支护3-3剖面3-3剖面（与1号风道并行段）基坑结构主体2号风道主体结构基坑深20m，与风道结构净距约6.35m。φ1000钻孔灌注桩18二、设计方案基坑支护平面布置（三）3.临近地铁天宫院站西北侧出入口处围护结构设计基坑与地铁天宫院站西北出入口结构（含风道端头段）贴近设置，距离地铁出入口平面距离3～3.7m，此处为两级基坑，地下三、四层结构基坑回收，基坑总深度为20m。根据周边环境条件和工程自身的条件，本处基坑位于端头拐角处，围护结构采用“排桩+内支撑”组合式支撑体系，二级基坑不宜设置内支撑的部位采用锚索。排桩采用φ1000mm钻孔灌注桩，桩距1.4m，桩顶设置1000mm×1000mm冠梁。桩顶摘帽高度为2m，摘帽范围设置300mm厚钢筋混凝土挡墙。

11223344设计范围19二、方案设计基坑支护4-4剖面4-4剖面（与3号出入口并行段）基坑主体结构深20m深12.5m三号出入口基坑与地铁天宫院站西北出入口结构贴近设置，距出入口平面距离3～3.7m。φ1000钻孔灌注桩φ1000钻孔灌注桩20预应力锚索注浆应符合下列要求：1）锚索锚固段采用二次注浆法，一次注浆注水泥砂浆，注浆压力0.4～0.6MPa,水泥砂浆水灰比为0.45～0.5，灰砂比为1：1～1：1.2，待一次注浆初凝后再进行二次注浆；二次注浆压力为2.5～3.0MPa左右，要稳压2分钟，二次注浆采用纯水泥浆，水泥浆水灰比为0.45～0.50。2）注浆过程中，若发现注浆量大大减少或注浆管爆裂时，应将杆体及注浆管拔出，待更换注浆管后，再下放杆体；若中途耽搁时间超过浆液初凝时间，应重新清孔后再下放杆体，重新注浆。3)注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完，禁止石块、杂物混入浆液。二、方案设计锚索设计钢筋混凝土腰梁21

根据勘察报告显示，本工程基坑开挖范围分布有含水的粉土层和砂层，钻孔桩之间难以做到密排止水，故在钻孔桩之间采用高压旋喷桩，填充钻孔桩施工时的空隙空洞，弥补钻孔桩的斜孔及颈缩等施工缺陷，起到止水效果；层间潜水在本场地均有分布,水位标高为15.08～20.17m，设计采用桩间高压喷射旋喷桩为单排∅600旋喷桩，桩体咬合150。主要技术要求1）止水旋喷桩在相邻钻孔桩施工完工后进行，桩底需进入相对不透水层1.5m；2）旋喷桩施工完成后要求基坑开挖后侧壁干燥无水，无渗漏湿渍；3）旋喷桩施工主要参数：⑴、施工机具采用二重管旋喷设备。⑵、浆液材料采用425号普通硅酸盐水泥，水灰比可为1～1.5，添加水泥重量2%的水玻璃，水玻璃模数以3，浓度以35波美度为宜。⑶、表中参数仅供参考，施工中应对浆液配比、喷嘴直径、提升速度、旋转速度、喷射压力、流量等参数根据设计要求及现场工程地质及水文地质情况进行试验，以确定适宜的施工参数值。4）施工注意事项：⑴、施工时旋喷管的允许倾斜度小于1.5%。⑵、当采用地质钻机钻孔，在进行旋喷管插入时，为防止泥砂堵塞喷嘴，应边射水边插管，水压力一般不超过1MPa。二、方案设计桩间止水帷幕设计22三、施工方案

3.1、土钉墙施工方案

应注意事项：1、人工及时修整坡面。坡面平整度允许偏差±20mm；2、土钉成孔过程中注意控制倾角及孔径，成孔后对孔深、孔径、倾角进行检查验收，做好施工记录及隐检记录；3、按设计要求水灰比搅拌水泥浆，注浆时，注浆管应插至孔底，在一次注浆完成2.0小时内进行二次补浆，并将孔口封堵；4、喷射砼施工过程中严格计量配比，喷射砼厚度允许偏差±10mm。233.2、护坡桩施工方案

围护桩采用旋挖钻机成孔，施工工艺流程见下图：围护桩临近地铁施工可能遇到的问题及处理1、施工钻进不进尺。检查斗齿是否切削角不合适、斗齿磨严重，如有应更换。成孔后孔口易塌。主要为成孔后无人员看管孔内泥浆，使孔口泥浆下降造成孔口坍塌。再者为埋设护筒时孔口未用粘性土夯实，使孔口松散造成坍塌。应在成孔后浇砼前专人看泥浆面，以及埋设护筒时要精心对待。2、成孔后孔内沉淀过快。主要是稳定液性能变差，悬浮能力下降造成的。泥浆在使用到一定程度后必需更换，重新造浆。3、灌注过程中无法拔管。最大的原因是导管卡住笼子，应边转动导管边提升，严禁猛拔导管，从而使导管断裂。解决这个问题的方法是不采用法兰盘式的导管，或在焊接钢笼时主筋置于加强筋外侧。4、围护桩在地铁风井部位及出入口附近施工时，安排专职安全员进行巡视，设置警示牌，不许闲杂人员靠近施工区域。并在钻机大塔及机身部位设置揽风绳、并在底盘部位设置地锚，以防止钻机倾覆。为了保证施工人员的安全，在地铁出入口设置防坠安全网。5、钢筋笼吊装必须有经验及取得上岗证的吊车司机进行吊装，吊装作业期间安排一名专职安全员进行巡视，遇钢筋笼在吊装过程中卡在半空或因焊接等质量问题出现散架等危险时立即停止作业，并保证在吊放时，吊直、扶稳，保证不弯曲、扭转。对准孔位后，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。253.3、帷幕桩施工应注意的问题（1）注浆泵泵压不小于20MPa，不大于30MPa；（2）钻具喷射注浆时的提升速度不得大于1.5m/min；（3）旋喷搅拌水泥土帷幕桩施工前应针对现场地层进行旋喷搅拌试验，掌握喷射压力和孔内喷射直径的关系，水泥浆液喷射量和钻具提升速度的关系，水泥掺量和止水帷幕抗渗性能的关系，设定合理的施工技术参数。帷幕桩施工应符合下列规定：(1)孔深允许偏差为-50mm～+100mm；(2)孔距允许偏差为±100mm；(3)垂直度允许偏差为±0.5％；(4)帷幕桩与灌注桩搭接(或包裹)15cm。263.4、连梁施工方案注意事项：1、保证主筋伸入冠梁的长度满足设计要求；2、人工清理梁下地表和坑壁表面，做到平整、无虚土；3、施工中钢筋保护层厚度应符合设计要求；4、砼运输、浇注、间歇的累计时间不应超过砼的初凝时间，冠梁砼应连续浇注，一次完成。5、砼浇注完毕后12小时以内对砼加以覆盖并保湿养护；6、模板拆除时的混凝土强度应能保证冠梁表面和棱角不受损伤。273.5、锚索施工方案

锚杆施工采用套管钻机成孔，孔内注浆施工工艺应注意的问题（1）如果锚杆施工遇到地下障碍时，不能强行钻进，当探明障碍物后，可调整锚杆孔位及角度避开管线等障碍。（2）当锚索因障碍物原因无法成孔至设计孔深时，需采取在其周边增补锚索办法进行弥补；（3）注浆材料选用纯水泥浆，应控制好水灰比，浆液要搅拌均匀且搅拌时间不小于2分钟，浆液随用随搅，不得有灰水离析现象，浆液应在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液。（4）进行实际量测本支护边坡与地铁结构之间的距离，临近地铁部位时钻进放慢速度。保证距离地铁结构的安全距离大于1.50m。283.6土方施工方案

根据工点实际情况以及水文地质条件，基坑土方开挖时严格遵循“时空效应”理论，按照“纵向分段、竖向分层、横向中部挖槽后对称，限时平衡”的原则进行开挖，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。1、纵向分段：基坑分段分层开挖，纵向分段长度约为30m，竖向每层厚度不超过3m。2、竖向分层：土方开挖竖直开挖分层最大厚度不超过3.0m；3、中间拉槽：基坑土方开挖由中心向两侧对称开挖；4、横向扩边：中间拉槽开挖至适宜距离后，向中间向两边拓展，即由中槽向两边跨开挖扩边。

29土方分层开挖示意图30应用时空效应原理，充分发挥土体自身抗变形能力以减少土体位移。对地铁侧土体开挖按照分层、分块、对称、限时的要求，采取抽条式间隔挖土，每条长度20m。先开挖基坑中间和距离地铁远的部位土体，临近地铁处后挖。当前期开挖土体锚索施工完毕和张拉后，再开挖临近地铁处土方。313.7钢支撑施工

⑴钢支撑安装前必须进行检算，要满足支撑围护结构的强度、刚度要求。⑵钢支撑的安装应符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规范和要求。⑶在挖土和吊下钢支撑时，严禁撞击已安装好的支撑。⑷钢支撑拆除时，应经技术人员同意，并由专人组织拆除。⑸设专人对支护结构的变形、位移进行观测、监控，以便及时采取有效措施，确保结构和人员安全。⑹加强量测，及时掌握围护结构及周围土体的沉降和位移情况，采取有效措施加以控制。⑺按照设计和技术规范要求进行有效的降水处理。⑻严把材料关，施工所用的钢支撑必须质量合格、各证齐全，经确认符合设计要求后方可使用。⑼支撑安装采用地面预拼，地面吊装的方法，用专用预应力千斤顶和配套动力箱施加预应力。⑽严格控制钢支撑支座焊接质量，防止受力变形。⑾每一层土方开挖至支撑标高时，应暂停开挖，安装好支撑后方可开挖。⑿预应力施加应定期对设备标定，施工时由专人负责记录。⒀施加预应力前将钢支撑的饶度校正至水平。⒁钢支撑的架设准确到位，严格按照设计要求施加预应力，安装及使用过程中跟踪观测，保证其稳定，强度及变形满足相关要求。⒂基坑开挖是本工程的关键工序，要做到快挖快撑，严格按规定操作，减少施工暴露时间。32333.8地铁连接通道施工方案★施工顺序1、施做围护桩2、施做旋喷桩3、开挖施工，随挖随安装钢支撑4、破除地铁围护桩，植筋5、防水施工6、施做二衬34开挖步骤竖井最深达10.25米，采用对角开挖，减小沉降。开挖至图纸所示钢支撑标高，及时安装钢支撑，控制结构变形。★初期支护施工35★二衬施工36★植筋施工工艺流程：测量放线→现有装饰面层拆除→钻植筋孔→植筋养护→检测试验植筋深度35d,植筋完成后请有资质的检测单位进行监测，合格后进行钢筋绑扎施工地铁出入口凯德大厦接口植筋平面图37地铁风道部位与本基坑支护关系平面示意图地铁风道四、重点难点施工间隔施做灌注桩施做旋喷桩挖至设计所示标高，及时安装钢支撑按照设计要求施做锚索4.1临近出入口及风道围护结构施工38地铁3号出入口与本基坑支护关系地铁出入口39404.2与地铁接驳口连接处防水处理

新建通道与既有地铁防水层搭接时按以下步骤进行：（1）凿除既有地铁围护桩，初衬施工到位。凿除地铁顶底板处的围护桩时，将固定在围护桩上的地铁侧墙的膨润土防水毯卷起，长度≮500mm，固定在初衬上，并注意保护；（2）施作新建通道的防水材料，用膨润土密封胶修补膨润土防水毯，与新建通道的无纺布进行对接。（3）新建通道的防水板与修补后的膨润土防水毯用膨润土密封胶搭接。41

施工顺序：支撑既有结构做封闭围挡破除接驳口4.3与地铁接口破除工钢支撑封闭围挡滴水倒流槽破除接口42

由于通道与地铁车站连通，应将施工对地铁影响减到最小。施工时注意防火、防尘。在破除施工前，在靠近车站一侧安装防火防尘保护墙，防止粉尘或烟气通过风道进入车站。在工作面设置灭火器、沙子、水桶等灭火器材，以便出现火情时及时处理。4.4与地铁接口破除43在需开洞的墙体上弹出网格线，画出水钻钻眼的位置，将需破除的墙体分割成350mm×350mm的方形混凝土块，将水钻钻心内和墙体上的柱状混凝土取出。第一步第二步第三步第四步第四步第四步第四步工钢支撑示意图取混凝土块及支护顺序示意图按照以上步骤，先后将第一、二、三步的混凝土块取出，同时用I32a工钢进行支撑，两端与洞门上下面紧贴，并用钢楔固定，保证工钢处于稳定受力状态。三根支撑工钢安装完成后，用Φ25@700钢筋连接，防止倾覆。圈梁混凝土施工完毕，强度达到设计要求后，拆除工钢支撑。混凝土破除并清运完毕后，将顶部及左右两侧进行植筋，施做环梁及二衬结构。五、监控量测5.1围护结构监测点平面布置基坑北侧基坑南侧五、监控量测5.2周边环境监测点平面布置基坑北侧基坑南侧五、监控量测5.3围护结构监控量测图47五、监控量测5.4连接通道监控量测图48监控量设计表495051

每天以电子版形式向监理报送监测数据，以便掌握实时监测数据，每周监测数据装订成册，向监理报送纸质监测数据。

52在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。根据有关规范、规程、计算资料及我单位修建城市地铁时施工监测的成功经验，我们拟采用Ⅲ级监测管理标准。。Ⅲ级监测管理标准表管理等级管理位移施工状态ⅢU0＜Un/3可正常施工ⅡUn/3≤U0≤Un2/3应注意,并加强监测ⅠU0＞Un2/3应采取加强支护等措施表中：U0-实测位移值，Un-允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。根据国内浅埋暗挖施工经验、有关规范、招标文件和设计要求。53

地下管线众多，地层沉降较大，自来水等刚性管线便会开裂渗水，在地下形成水囊等其他原因在施工过程中要加强监控力度，严格按照设计及规范要求施工，并加强对污水、自来水等重要市政管线及地面监测。监测数据达到允许值的1/3并呈增长趋势时，启动预警机制，加强监测；监测值达到允许值的2/3并呈增长趋势时，启动报警机制，停止施工，采取加固措施。第6章应急预案54平行区间段应急加固措施加密锚索加密锚索55平行风道段应急加固措施加密锚索加密锚索56平行出入口段应急加固措施加密锚索加密锚索57同时注意加强对管线及上层滞水的超前探测，一旦出现问题及